家庭电路范文10篇

时间:2023-04-03 22:45:30

家庭电路

家庭电路范文篇1

1.理解、掌握家庭电路的组成.

2.懂得火线、零线的概念.

3.理解保险丝的作用.

4.了解插座及家用电器的接地.

5.了解测电笔的构造及使用方法.

能力目标

会解决有关家庭电路的简单问题.

情感目标

树立理论联系实际的思想.

教学建议

教材分析

本节课主要阐述家庭电路的组成,各个组成部分是什么,起什么作用,它们是怎样连接在一起的.

教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识,根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中,所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图,介绍了什么是零线和火线,使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连接方法和使用注意事项.关于电能表,说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切,对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用,以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理,使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法,符合生活实际需要,也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备.

本节的另一个难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解,但家庭电路与生活实际联系十分紧密,应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生.

同时也由于现在施工日益注重美观,所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内,讲解起来可观察性差,应努力让学生将理论与实际相结合起来.

教学建议

本节课教学内容可以主要采取问答形式教授,通过提问引起学生对身边熟悉的事情的思考,激发学习兴趣,讲解时避免理论化,要求达到理论联系实际的目的,让学生体会到物理知识确实可以解决实际问题.

1.家庭电路的组成,教学时应先演示示教板,让学生观察任何一个家用电器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯,看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生:家庭电路中各用电器是并联的还是串联的?这样连接有什么好处?

2.在讲述电能表时,应让学生观察表盘上的铭牌,从而计算出电能表允许安装的家用电器的最大功率.并举出数字实例让学生分析许多大功率用电器同时使用,电能表是否能安全工作?这样可以使学生获得较深刻的印象.

3.保险丝的作用和原理在本节课里是重点内容.可以从以下几个方面讲解.

(1)保险丝的作用,在电路中的电流增大而超过线路设计的允许值前,能立即自动切断电路,串联在电路中的保险丝就可以起到这种自动切断电路的作用.以保证电路的安全,避免发生事故.

(2)保险丝为什么能在电路中的电流过大时,自动切断电路呢?这是因为选做保险丝的材料必须具备两个条件:①电阻率大.这样电流通过保险丝时发热多,温度能迅速上升;②熔点低.电流过大,温度上升到熔点时能及时熔断,使电路切断.

(3)保险丝的实际应用,这里可以简要说明,保险丝越粗,熔断的电流就越大;实际中应根据电路设计的安全电流,选择合适的保险丝.

(4)保险丝熔断实验,为了使学生对保险丝的作用获得具体的感性认识,可利用示教板演示保险丝的作用.

4.插座的作用是本节的又一要点时,演示家用电器是怎样插到插座上的.三孔插座和三脚插头的作用及家电的金属外壳接地的问题,应该用实物、挂图或幻灯投影片予以具体说明,使学生认识电冰箱、洗衣机等具有金属外壳的电器,为什么其电源插头必须使用三脚插头.

教学设计示例

家庭电路

(一)提问引入:

(1)大家可能有过这样的经历:冬天家里开着电暖器,微波炉也正在工作,突然冰箱启动制冷,结果家里所有电器一下子都停止了工作.有时当你打开台灯准备做功课时,灯泡闪了几下便灭了,但其它电器却仍能正常工作.为什么有时所有电器一起停止工作,而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢?

(2)如果你家中所有的电源插孔都被占满了,但又添置了新电器,怎样做才能使新电器也能工作起来?

若能准确回答上述问题,则需要知道我们家庭电路的组成.

(二)新课教学过程

演示家庭电路组成板.

(1)进户线.

进户线有两极,如图1中所示A和B.其中一根是火线,一根是零线,家庭电路中的零线一般是接地的,因此零线与大地(地线)之间不存在电压;但火线与零线之间存在220V电压,只是一会儿电流由火线经用电器流入零线,一会儿电流又由零线经用电器流入火线,如此按一定频率变化,即我们家庭电路使用的是交流电.

为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作,各个电器都应是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些电器之间是并联关系,一个支路发生故障其它支路仍能工作,所以台灯坏了,并不会影响电视机等其它电器的工作.

(2)保险丝(如图1中的D).

提问:现在生活水平日益提高,越来越多的人有能力购买各种电器,但我们能否无限制地增加家用电器呢?

讲解:

由于各个电器是并联的,同时使用的电器越多,干路(即进户的火线和零线)上的电流就越大.但进户线是有一定规格的,只能允许某个值以下的电流通过,若通过的电流超过此值,就会使电线过热,有可能引发火灾,造成生命财产的危险.在火线和零线上分别串入两根保险丝,就可以在电流超过进户线的允许值时,保险丝自动熔断,切断干路电流,使所有电器停止工作,避免发生火灾,同时提醒用户:你目前同时使用的电器过多了,由此可见,我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值,不能无限制增加同时工作的电器数量.

提问:保险丝是怎样对电路起到保护作用的?

讲解:

保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的.当干路电流过大时,保险丝发热很快,温度急速上升,到达其熔点时,保险丝熔断,干路就成为断路,支路上一切电器都停止工作.

因此在供电正常情况下,家中所有电器同时停止工作,往往意味着保险丝熔断了.

有些用户为了自家用电方便,私自将保险丝换成粗的(允许通过的电流大)或干脆换成铁丝或铜丝,这样使用大功率电器时,保险丝就不会断了.但这种做法引起的后果是极其危险的,曾经就有这样的事例;干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙,并且沿着各个支路蔓延开去,而保险丝却安然无恙,根本没有切断电源,起到保险的作用.

(3)插座(见图1中的E)

提问:既然各个电器都是并联在火线与零线之间,我们怎样才能将电器并联上去呢?

在我们房间的墙壁上往往有电源插孔(可看教室中的实物)这就是插座(如图2中的甲和乙).插座的每个孔中都有金属片,若插孔是两个孔的,那么其中一个孔中的金属片连接火线,另一个孔中的金属片连零线.当电器的插头插入插座时,插头的金属片与插座的金属片相接触,电器就通上电了.

对于三孔插座(如图2中的乙),一般孔“2”接火线,孔“3”接零线,孔“1”接地,为什么要设计这样的插座呢?我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的,但如果天长日久绝缘被破坏,外壳就会与火线相连,人站在地上,人与外壳间会存在电压,此时一触外壳便会触电.若将电器外壳与地线相连,人与外壳间没电压,就安全了.由于上述原因,这种电器的插头是三脚的(如图2中的丙),最上方的一脚接电器外壳,此脚插入插座的孔“1”,外壳便与地线相连了.

如果多个电器都要用同一个插座,就必须用插座板了(出示实物插座板),这样可以解决多个用电器的用电问题.

观察打开的插座板,提问:

①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的?

②怎样安装插座板?

③安装插座板时一定要注意什么问题?(两根导电的弹簧片间必须绝缘)

④插座板外壳上的数字有什么意义?

(4)照明线路(如图1中的F)

①让学生观察线路的接法,提问:为什么要这样连接?灯和开关的位置能否互换?

要求学生通过讨论明确:灯与开关互换后,即使开关断开,灯也与火线相连,与站在地上的人之间存在电压,人若触摸电的产绝缘处便会发生危险.

②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座,分析它们的工作电路,并说明哪种更安全些?

(5)电能表(如图1中的C)

提问:

①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间?

②某电能表上标有“220V,10A”字样,这是什么意思?

③电能表上的“1500r/kWh”字样表示什么意思?

要求学生明确:该字样说明用户用电能1度时,此电能表的转盘会转1500转.

例题某电器单独工作30分钟的过程中,该电能表的转盘转了500转,则该电器的功率应为多少?可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案?需测哪些数据?

(6)测电笔.

讲解:在连接家庭电路时,首先应区分零线和火线.我们可以用测电笔来完成这项工作.

测电笔的构造如图3所示:由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成.在使用测电笔时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光.这是因为火线与人所站的大地之间存在电压,而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多,所以大部分电压加在了大电阻和氖管上,使氖管发光.若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光.

测电笔分为高压测电笔和低压测电笔,一般一千伏以上的电压称为高压,我们家庭电路的电压属于低压.千万不要用低压测电笔去测高压火线,因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压.

探究活动

【课题】

探究生活用电中的接地方法

【组织形式】

个人和学习小组

【活动方式】

1.制定子课题.

三相插座如何接地

地线的接地方法

家庭电路范文篇2

教学目标

知识目标

1.理解、掌握家庭电路的组成.

2.懂得火线、零线的概念.

3.理解保险丝的作用.

4.了解插座及家用电器的接地.

5.了解测电笔的构造及使用方法.

能力目标

会解决有关家庭电路的简单问题.

情感目标

树立理论联系实际的思想.

教学建议

教材分析

本节课主要阐述家庭电路的组成,各个组成部分是什么,起什么作用,它们是怎样连接在一起的.

教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识,根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中,所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图,介绍了什么是零线和火线,使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连接方法和使用注意事项.关于电能表,说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切,对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用,以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理,使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法,符合生活实际需要,也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备.

本节的另一个难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解,但家庭电路与生活实际联系十分紧密,应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生.

同时也由于现在施工日益注重美观,所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内,讲解起来可观察性差,应努力让学生将理论与实际相结合起来.

教学建议

本节课教学内容可以主要采取问答形式教授,通过提问引起学生对身边熟悉的事情的思考,激发学习兴趣,讲解时避免理论化,要求达到理论联系实际的目的,让学生体会到物理知识确实可以解决实际问题.

1.家庭电路的组成,教学时应先演示示教板,让学生观察任何一个家用电器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯,看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生:家庭电路中各用电器是并联的还是串联的?这样连接有什么好处?

2.在讲述电能表时,应让学生观察表盘上的铭牌,从而计算出电能表允许安装的家用电器的最大功率.并举出数字实例让学生分析许多大功率用电器同时使用,电能表是否能安全工作?这样可以使学生获得较深刻的印象.

3.保险丝的作用和原理在本节课里是重点内容.可以从以下几个方面讲解.

(1)保险丝的作用,在电路中的电流增大而超过线路设计的允许值前,能立即自动切断电路,串联在电路中的保险丝就可以起到这种自动切断电路的作用.以保证电路的安全,避免发生事故.

(2)保险丝为什么能在电路中的电流过大时,自动切断电路呢?这是因为选做保险丝的材料必须具备两个条件:①电阻率大.这样电流通过保险丝时发热多,温度能迅速上升;②熔点低.电流过大,温度上升到熔点时能及时熔断,使电路切断.

(3)保险丝的实际应用,这里可以简要说明,保险丝越粗,熔断的电流就越大;实际中应根据电路设计的安全电流,选择合适的保险丝.

(4)保险丝熔断实验,为了使学生对保险丝的作用获得具体的感性认识,可利用示教板演示保险丝的作用.

4.插座的作用是本节的又一要点时,演示家用电器是怎样插到插座上的.三孔插座和三脚插头的作用及家电的金属外壳接地的问题,应该用实物、挂图或幻灯投影片予以具体说明,使学生认识电冰箱、洗衣机等具有金属外壳的电器,为什么其电源插头必须使用三脚插头.

教学设计示例

家庭电路

(一)提问引入:

(1)大家可能有过这样的经历:冬天家里开着电暖器,微波炉也正在工作,突然冰箱启动制冷,结果家里所有电器一下子都停止了工作.有时当你打开台灯准备做功课时,灯泡闪了几下便灭了,但其它电器却仍能正常工作.为什么有时所有电器一起停止工作,而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢?

(2)如果你家中所有的电源插孔都被占满了,但又添置了新电器,怎样做才能使新电器也能工作起来?

若能准确回答上述问题,则需要知道我们家庭电路的组成.

(二)新课教学过程

演示家庭电路组成板.

(1)进户线.

进户线有两极,如图1中所示A和B.其中一根是火线,一根是零线,家庭电路中的零线一般是接地的,因此零线与大地(地线)之间不存在电压;但火线与零线之间存在220V电压,只是一会儿电流由火线经用电器流入零线,一会儿电流又由零线经用电器流入火线,如此按一定频率变化,即我们家庭电路使用的是交流电.

为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作,各个电器都应是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些电器之间是并联关系,一个支路发生故障其它支路仍能工作,所以台灯坏了,并不会影响电视机等其它电器的工作.

(2)保险丝(如图1中的D).

提问:现在生活水平日益提高,越来越多的人有能力购买各种电器,但我们能否无限制地增加家用电器呢?

讲解:

由于各个电器是并联的,同时使用的电器越多,干路(即进户的火线和零线)上的电流就越大.但进户线是有一定规格的,只能允许某个值以下的电流通过,若通过的电流超过此值,就会使电线过热,有可能引发火灾,造成生命财产的危险.在火线和零线上分别串入两根保险丝,就可以在电流超过进户线的允许值时,保险丝自动熔断,切断干路电流,使所有电器停止工作,避免发生火灾,同时提醒用户:你目前同时使用的电器过多了,由此可见,我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值,不能无限制增加同时工作的电器数量.

提问:保险丝是怎样对电路起到保护作用的?

讲解:

保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的.当干路电流过大时,保险丝发热很快,温度急速上升,到达其熔点时,保险丝熔断,干路就成为断路,支路上一切电器都停止工作.

因此在供电正常情况下,家中所有电器同时停止工作,往往意味着保险丝熔断了.

有些用户为了自家用电方便,私自将保险丝换成粗的(允许通过的电流大)或干脆换成铁丝或铜丝,这样使用大功率电器时,保险丝就不会断了.但这种做法引起的后果是极其危险的,曾经就有这样的事例;干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙,并且沿着各个支路蔓延开去,而保险丝却安然无恙,根本没有切断电源,起到保险的作用.

(3)插座(见图1中的E)

提问:既然各个电器都是并联在火线与零线之间,我们怎样才能将电器并联上去呢?

在我们房间的墙壁上往往有电源插孔(可看教室中的实物)这就是插座(如图2中的甲和乙).插座的每个孔中都有金属片,若插孔是两个孔的,那么其中一个孔中的金属片连接火线,另一个孔中的金属片连零线.当电器的插头插入插座时,插头的金属片与插座的金属片相接触,电器就通上电了.

对于三孔插座(如图2中的乙),一般孔“2”接火线,孔“3”接零线,孔“1”接地,为什么要设计这样的插座呢?我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的,但如果天长日久绝缘被破坏,外壳就会与火线相连,人站在地上,人与外壳间会存在电压,此时一触外壳便会触电.若将电器外壳与地线相连,人与外壳间没电压,就安全了.由于上述原因,这种电器的插头是三脚的(如图2中的丙),最上方的一脚接电器外壳,此脚插入插座的孔“1”,外壳便与地线相连了.

如果多个电器都要用同一个插座,就必须用插座板了(出示实物插座板),这样可以解决多个用电器的用电问题.

观察打开的插座板,提问:

①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的?

②怎样安装插座板?

③安装插座板时一定要注意什么问题?(两根导电的弹簧片间必须绝缘)

④插座板外壳上的数字有什么意义?

(4)照明线路(如图1中的F)

①让学生观察线路的接法,提问:为什么要这样连接?灯和开关的位置能否互换?

要求学生通过讨论明确:灯与开关互换后,即使开关断开,灯也与火线相连,与站在地上的人之间存在电压,人若触摸电的产绝缘处便会发生危险.

②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座,分析它们的工作电路,并说明哪种更安全些?

(5)电能表(如图1中的C)

提问:

①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间?

②某电能表上标有“220V,10A”字样,这是什么意思?

③电能表上的“1500r/kWh”字样表示什么意思?

要求学生明确:该字样说明用户用电能1度时,此电能表的转盘会转1500转.

例题某电器单独工作30分钟的过程中,该电能表的转盘转了500转,则该电器的功率应为多少?可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案?需测哪些数据?

(6)测电笔.

讲解:在连接家庭电路时,首先应区分零线和火线.我们可以用测电笔来完成这项工作.

测电笔的构造如图3所示:由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成.在使用测电笔时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光.这是因为火线与人所站的大地之间存在电压,而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多,所以大部分电压加在了大电阻和氖管上,使氖管发光.若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光.

测电笔分为高压测电笔和低压测电笔,一般一千伏以上的电压称为高压,我们家庭电路的电压属于低压.千万不要用低压测电笔去测高压火线,因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压.

探究活动

【课题】

探究生活用电中的接地方法

【组织形式】

个人和学习小组

【活动方式】

1.制定子课题.

三相插座如何接地

地线的接地方法

2.图书馆、互联网查找资料

家庭电路范文篇3

一、活动主题的确定

从历年农村发生的触电死亡事故来看,不懂用电知识,发生的触电死亡事故占二分之一。因此当前农村安全用电的宣传工作是非常重要的。我们认为安全用电应从学生抓起,因为各家各户都有学生,可以依靠学生宣传安全用电常识。因此我们设计了“安全用电与家庭电路”的综合实践活动。

二、活动目标

通过调查收集资料和讨论,让学生列举家庭用电与农业用电的事实:列举常见的触电现象,并加以归纳分类;寻找农村用电中的安全隐患;总结归纳出当前农村安全用电的注意事项。

教育学生要珍惜生命,培养学生自觉的安全用电的意识和行为习惯。

通过小组活动,培养学生合作、交流的能力,分享学习成果的态度。

鼓励学生利用多种手段、多种途径来获取知识和信息,培养学生收集和处理信息的能力;鼓励学生大胆提出自己的新观点、新方法、新思路,激发他们探究与创新的欲望。

三、活动准备──制订方案

在综合实践活动实施之初,一般由教师设计撰写活动方案,但随着活动的展开,就要指导学生撰写方案、计划。“安全用电与家庭电路”的综合实践活动方案如下:

1.统计自己家及邻居家所用的电器种类

2.调查家庭配电线路结构

3.以小组为单位统计本村农业上所用的电器的种类

4.以小组为单位调查农村安全用电隐患

5.充分利用当地的资源,深入工厂调查各类开关

6.通过多种途径学习安全用电知识

7.通过实验探究为何不能用湿手接触电器

8.学生之间交流,成果共享

9.各组写出调查报告

10.全班集中,各组交流

11.总结出农村安全用电注意事项,给当地政府提出合理化建议

四、活动实施

活动形式为小组活动与班级活动相结合。按照计划开展活动,主要活动过程如下。

1.调查收集资料阶段

利用一周的时间,统计自己家及邻居家所用的电器种类,调查家庭配电线路结构;利用一周的时间,以小组为单位统计本村农业上所用的电器的种类;利用一个月的时间,以小组为单位调查农村安全用电隐患;利用两节课的时间,学生之间交流,成果共享。

如果该课题放在综合实践活动之初,在活动内容方面,可以范围窄一些,问题更具体一些,例如限制在如下三方面。

(1)调查家庭配电线路结构是单回路,还是多回路。

旧的配电线路,负载功率小,所有插座和灯具均接在同一回路中,称为单回路配电线路,在建筑工程图中常用图1表示。这种简单的配电线路常明敷在墙面上。

目前各种家用电器大量涌入家庭,负载功率大增,单回路小负载功率配电线路已不合实用。现已采用较大负载功率的多回路配电线路,如图2所示。图2中有两个分支回路,一个分支回路供照明用电,由一个断路器单独控制;另一个分支回路供插座用电。接插座的用电设备发生故障,不会影响照明用电。还有的空调机和洗手间插座分别单独成一回路,形成多回路(四回路或更多)配电线路,所有户内配电线路已不再采用明敷,而采用钢管或塑料管在墙、地、天花板内暗敷。

可以让学生调查了解自己家里以及邻居、亲友家里的电路属于哪一种。

(2)调查家庭配电线路中的电能表、控制电器和保护电器。

现在家庭电路中用的电能表大体上有三种型式:a.传统的感应式电能表,b.预付费电能表,c.电子式电能表。

控制电器和保护电器有老式的闸刀开关和熔断器(俗称保险盒),还有新式的小型断路器(空气开关)和漏电保护器。

对以上两项调查还可以做些分析,分析新旧的比例,以及城乡的差异。

(3)充分利用当地资源深人工厂调查生产的各类开关

保定市是有名的生产开关的城市,大小开关厂有许许多多,有生产大型开关的,也有生产小型断路器和漏电保护器的。从调查中可以了解各种开关的结构和原理,从而了解物理知识在其中的应用。

2.通过多种途径学习安全用电知识阶段

通过教师讲解、查阅图书资料、上网查询、请教专家、请教电工师傅等途径学习安全用电知识。初步了解:家庭电路的组成,其中包括电能表,控制电器和保护电器,保护措施,如闸刀开关和断路器(空气开关)、熔断器(保险盒)、漏电保护器;保护接地措施的应用及其作用。(参考人民教育出版社出版,王绍符编著《安全用电与家庭电路》一书)

3.探究阶段

通过实验,探究为何不能用湿手接触电器。

我们可以通过万用表、装有水的茶杯来进行实验探究,首先将万用表拨到R×10k挡,测你手指的电阻(两表笔相距3cm);然后将手指沾水浸湿,稍微擦拭以后,再测手指电阻;最后用万用表测茶杯中水的电阻。边实验边把数据记录在事先设计好的表格中。实验完毕,对数据进行分析,得出结论。

五、总结交流

1.各组写出实验报告和调查报告

2.全班集中,各组交流

3.总结出农村安全用电注意事项,给当地政府提出合理化建议

4.把农村安全用电注意事项印成宣传材料发放给当地农民,并且为村里出一期宣传“安全用电”的板报

六、收获与体会

这次活动,较好地达成了预期的目标,同学们的收获很大,主要表现在:

首先,学生们在活动中通过主动的探索,系统地了解了“家庭电路与农村安全用电”的知识,还培养了学生探索科学知识的兴趣。

其次,通过活动,同学们亲历了查阅文献,上网查询和实地调查,以及数据整理和统计等工作,培养了学生们开展科学研究和从事社会实践活动的能力,提高了学生们从事科技实践活动的兴趣。

最后,通过这次活动让同学们更深刻地了解了“农村安全用电”问题的重要性。活动总结时让同学们谈谈体会,同学们纷纷说:一定要把安全用电问题放在首位,不仅自己注意,而且要做好宣传工作,为提高全民的安全用电意识做出自己的贡献。

七、活动反思

把综合实践活动规定为基础教育的必修课,这是一个“新事物”。如何认识、对待和开展综合实践活动课程,直接关系到新课程的实施质量。我们一定要把综合实践活动课程和学科课程区别开来。综合实践活动并不着眼于使学生获取系统知识,不是追求严密的知识体系,它立足于学生的自身生活和社会实践,让学生利用已有的知识和经验从事有益的活动,研究和解决问题。在上述活动中,教师始终以一个平等的参与者、交流者的身份加以引导。这种课程形态的核心是要改变学生的学习方式,强调一种主动探究式的学习,是培养学生创新精神和实践能力、推行素质教育的一种新的尝试和实践。

参考文献

[1]宫建.实践探究性课程设计──课程改革新课例.广州:华南理工大学出版社,2001

家庭电路范文篇4

教学目标

知识目标

1通过演示实验和电路分析,使学生理解家庭电路中总电流随家用电器功率的增大而增大.

2通过推导把实验结论从理论上加以验证.

3通过演示保险丝被烧断的实验,加深学生对保险丝作用的理解.

能力目标

通过本节教学,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

建立安全用电的良好习惯.

教学建议

教材分析

本节“家庭电路中电流过大的原因”,具有承上启下的作用,使学生搞清电路中有时电流为什么会过大,既能对上一节中保险丝的作用有进一步的了解,同时,使学生懂得避免短路和超负荷用电的道理,也是保证家庭用电安全的一个重要常识.

家庭电路中电流过大的原因是本节乃至本章教学中的一个重点.教材从实验观察与理论分析两个方面进行了说明、讲解,同时着重引导学生在观察实验现象的基础上,综合运用学过的知识,分析电路中的电流变化情况,理解原因.使学生掌握运用知识分析实际问题的方法.

本节的重点是分析家庭电路电流过大的原因.难点是理论推导验证实验结论.

教法建议

本节教学应把理论和实际相联系放在首要位置,易采用实验、观察、分析、讨论等方法进行教学.

组织学生讨论在家庭电路中那些情况容易造成短路,并举出实例.然后讨论如何可以避免短路.

1.家庭电路中电流过大的第一个原因讲解:短路的演示实验

按课本装置进行,可选用较细的保险丝.如手头只有粗保险丝,可用小刀将保险丝削细些使用.为安全起见可以用低压电源来做.

在实验的基础上,画出电路进行分析.提醒学生并联电路的总电阻小于任何一个并联支路的电阻.绝大部分电流直接经过导线,可以认为电流没有经过用电器”.这一问题运用并联电路的电流分配与电阻成反比的原理分析,学生不难理解.

最后应让学生讨论家庭用电时,在哪些情形下可能发生短路现象?如由于灯座、插座的两个接线柱接线不好,而使得火线与零线相碰;将已损坏的家用电器插在插座上等等.建议用挂图或幻灯投影的方式,向学生介绍日常用电时,应怎样做才能避免发生短路,对学生进行安全用电的教育.

2.家庭电路引起电流过大的第二个原因,仍可以用讲述第一个原因时的装置做演示实验.建议用低压电源演示,这时可以使用直流电流表.此时如果在灯泡两端再并接一个大功率的电热器(如电炉、电吹风等),学生将看到保险丝立即熔断,说明电路中的电流由于用电器的功率过大而过大.

这一现象的理论分析,可按课本中的例题分析进行,使学生认识到为什么家庭电路中不应同时使用几个大功率用电器,从而对学生进行节电和安全用电的教育.

教学设计示例

家庭电路电流过大的原因

(一)复习提问

1.三盏灯在图9甲、乙两电路中,连接方法是否相同?

2.乙图中的保险丝和闸刀开关如何在甲图的相应位置上表示出来?

(二)新课教学

演示实验一

1.展现示教板(与(甲)电路图相对应).

2.在干路上串入大电流表.

3.先后闭合、、开关,分别读出电流表的示数.

提问:从这个实验可得出什么结论?(学生讨论回答)

教师小结:

1.家庭电路中电流过大的原因之一:家庭电路中用电器总功率过大.

提问:为什么电路中并联用电器越多,总功率越大电流就越大呢?

分析:在电路总功率过大情况下:

据并联电路:又据:,所以.

所以

因为一定,所以增大,则增大.

演示实验二

①(甲)电路干路上加保险丝.

②在灯两端并联一段导线.

③闭合干路开关,观察电流表指针示数很大,保险丝烧断,三灯熄灭.

提问:这个实验又说明什么问题?(学生讨论回答)

教师小结:

家庭电路中出现短路也引起电流过大.

提问:为什么出现短路,电路中电流就很大呢?

在短路情况下,据因为一定,很小;所以就很大.

探究活动

【课题】

调查家里的用电器

【组织形式】

个人、学习小组

【活动方式】

1.制定子课题.

自己家里有哪些家用电器?

它们的功率各是多大?

电能表的铭牌.

实际中电流过大的原因.

实际生中如何防止电流过大.

家庭电路范文篇5

教学目标

知识目标

1通过演示实验和电路分析,使学生理解家庭电路中总电流随家用电器功率的增大而增大.

2通过推导把实验结论从理论上加以验证.

3通过演示保险丝被烧断的实验,加深学生对保险丝作用的理解.

能力目标

通过本节教学,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.

情感目标

建立安全用电的良好习惯.

教学建议

教材分析

本节“家庭电路中电流过大的原因”,具有承上启下的作用,使学生搞清电路中有时电流为什么会过大,既能对上一节中保险丝的作用有进一步的了解,同时,使学生懂得避免短路和超负荷用电的道理,也是保证家庭用电安全的一个重要常识.

家庭电路中电流过大的原因是本节乃至本章教学中的一个重点.教材从实验观察与理论分析两个方面进行了说明、讲解,同时着重引导学生在观察实验现象的基础上,综合运用学过的知识,分析电路中的电流变化情况,理解原因.使学生掌握运用知识分析实际问题的方法.

本节的重点是分析家庭电路电流过大的原因.难点是理论推导验证实验结论.

教法建议

本节教学应把理论和实际相联系放在首要位置,易采用实验、观察、分析、讨论等方法进行教学.

组织学生讨论在家庭电路中那些情况容易造成短路,并举出实例.然后讨论如何可以避免短路.

1.家庭电路中电流过大的第一个原因讲解:短路的演示实验

按课本装置进行,可选用较细的保险丝.如手头只有粗保险丝,可用小刀将保险丝削细些使用.为安全起见可以用低压电源来做.

在实验的基础上,画出电路进行分析.提醒学生并联电路的总电阻小于任何一个并联支路的电阻.绝大部分电流直接经过导线,可以认为电流没有经过用电器”.这一问题运用并联电路的电流分配与电阻成反比的原理分析,学生不难理解.

最后应让学生讨论家庭用电时,在哪些情形下可能发生短路现象?如由于灯座、插座的两个接线柱接线不好,而使得火线与零线相碰;将已损坏的家用电器插在插座上等等.建议用挂图或幻灯投影的方式,向学生介绍日常用电时,应怎样做才能避免发生短路,对学生进行安全用电的教育.

2.家庭电路引起电流过大的第二个原因,仍可以用讲述第一个原因时的装置做演示实验.建议用低压电源演示,这时可以使用直流电流表.此时如果在灯泡两端再并接一个大功率的电热器(如电炉、电吹风等),学生将看到保险丝立即熔断,说明电路中的电流由于用电器的功率过大而过大.

这一现象的理论分析,可按课本中的例题分析进行,使学生认识到为什么家庭电路中不应同时使用几个大功率用电器,从而对学生进行节电和安全用电的教育.

教学设计示例

家庭电路电流过大的原因

(一)复习提问

1.三盏灯在图9甲、乙两电路中,连接方法是否相同?

2.乙图中的保险丝和闸刀开关如何在甲图的相应位置上表示出来?

(二)新课教学

演示实验一

1.展现示教板(与(甲)电路图相对应).

2.在干路上串入大电流表.

3.先后闭合、、开关,分别读出电流表的示数.

提问:从这个实验可得出什么结论?(学生讨论回答)

教师小结:

1.家庭电路中电流过大的原因之一:家庭电路中用电器总功率过大.

提问:为什么电路中并联用电器越多,总功率越大电流就越大呢?

分析:在电路总功率过大情况下:

据并联电路:又据:,所以.

所以

因为一定,所以增大,则增大.

演示实验二

①(甲)电路干路上加保险丝.

②在灯两端并联一段导线.

③闭合干路开关,观察电流表指针示数很大,保险丝烧断,三灯熄灭.

提问:这个实验又说明什么问题?(学生讨论回答)

教师小结:

家庭电路中出现短路也引起电流过大.

提问:为什么出现短路,电路中电流就很大呢?

在短路情况下,据因为一定,很小;所以就很大.

探究活动

【课题】

调查家里的用电器

【组织形式】

个人、学习小组

【活动方式】

1.制定子课题.

自己家里有哪些家用电器?

它们的功率各是多大?

电能表的铭牌.

实际中电流过大的原因.

实际生中如何防止电流过大.

2.向家长询问或查找说明书.

家庭电路范文篇6

以往初中物理教材多把力学放在电学之前,认为力学是学习物理的基础。而电学内容比较抽象,应该放在力学之后学习。但是“新课标”强调知识与技能的同时,非凡倡导过程与方法的学习,并关注情感态度与价值观的培养,使培养目标上走向多元化。我们看到“新课标”对电学内容的知识和技能的教学要求也有所降低。并且初中学生学习物理的思维特点是由具体形象思维逐步向抽象逻辑思维过渡,因此我们考虑初中阶段可以从学生爱好、熟悉规律和探究的方便出发,不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性,先以声、光、热、电有趣的物理现象入手,激发学生学习物理的爱好和愿望,尽可能多地联系生活实际,使学生充分感受到,这些知识跟自己的生活很贴近,而且很有用。提倡多动手,增加实践机会,经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程。体验科学探究的乐趣,领悟科学的思想和精神。

新教材在电学中某些内容的处理上有所考虑,许多概念仅从实用角度出发熟悉,例如强调只有电路闭合时电路中才有电流而引入“电流”、“电路”等概念。另外,“探究串、并联电路中电流的规律”的设计,为了从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,培养科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的科学探索精神,而不倡导让学生背“结论”和概念。公务员之家

现代生活与电的联系已远远超过人们预期的想象,电磁学及其相关的电子技术和信息技术在上世纪90年代开始受到公众的瞩目。今天的物理教材有必要也有责任把电学知识作为提高全体学生科学素质来处理。

关于“电流和电路”教学目标的设计

本章教材的内容是学习电学概念和规律的基础,生活中又经常用到。

教学目标的设计完全依据《全日制义务教育物理课程标准》,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三者并重的层面上加以考虑,并将其分为三个单元。具体内容见图表所示。

第五章电流和电路教学目标的设计

单元

知识与技能

过程与方法

情感、态度

与价值观

评价

电流和电路

电流的强弱

知道电源是提供电能的装置;用电器是消耗电能的装置。

熟悉常用电气元件的符号。

知道电流的方向:电池正极→用电器→电池负极。电流的单位。

会使用电流表测量电流。会读数。

了解什么是导体、绝缘体及其区别。

熟悉电气元件,并动手组装控制一个用电器的简单电路。

用电气元件的符号画出电路图。

通过灯泡的明亮程度,间接地分析电路中电流的强弱。

经历用电流表测量电路中电流的过程。

关心生活、生产、自然现象中常见电现象,如电流的数值等。

乐于在四周生活中发现所学过的电源、开关和用电器。

敢于动手做物理课的电路实验,在实验中乐于动脑思考问题,积极动手进行尝试,养成严谨的科学态度。

知:能否从能量转化的角度熟悉电源和用电器。能否识别电流的方向。

技:能否独立连接简单电路。能否正确使用电流表。

情:对电路的组装是否有爱好。实验中是否乐于动脑思考问题,积极动手进行尝试。

串联和并联

探究串并联电路中电流的规律

知道什么是串联电路;什么是并联电路

能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。

知道串联电路中各处电流相等。

知道并联电路中干路的电流等于各支路电流的和。

进一步巩固使用电流表测量电流的技能。

动手组装控制两个以上用电器工作的串联电路和并联电路。并会画出相应的电路图。

探究串联电路中各点电流的规律。

探究并联电路中干路和支路中电流的规律。

通过科学探究全过程的切身体验,领会科学研究的方法,培养严谨的科学态度与协作精神。

关心生活、生产中串联和并联的实际电路。

具有提出问题的意识;强烈的好奇心,勤于思考;乐于通过实验来证实自己的猜想;有合理的设计方案、积极动手操作、认真评估自我、勇于交流。在探究的过程中体现实事求是,严谨的科学态度与协作精神。

技:是否能独立连接串并联电路。

过与法:重点要放在学生是否认真经历了探究过程。不要把探究的结论作为评价的标准,而要根据学生参与探究活动的全过程所反映出的学习状况、态度等做出适当的评价。通过交流,培养全体学生的参与意识。

家庭电路

知道家庭电路的基本组成。

会用试电笔检测家庭供电线路中的火线和零线。

了解家庭电路中的保险装置(保险丝、空气开关)。

从闭合电路了解常见两种生活中的触电及急救措施。

了解接地,三线插头和漏电保护器的安全防护功能。

观察家庭电路的组成结构。

观察家庭电路中的保险装置(保险丝、空气开关)。

尝试用试电笔检测家庭供电线路中的火线和零线。

观察过程中留意器件铭牌及说明书等。

关心生活电路的连接情况。乐于观察家用电器、电工器材上标注的文字和符号并乐于了解其含义。

对初次接触的家用电器具有好奇心。

在生活和实验中具有安全用电的意识。

过:能否认真观察家庭电路的组成。

知:能否从闭合电路中有电流的角度了解安全用电的常识。

家庭电路范文篇7

关键词:无线防盗报警热释电红外传感器

随着国家智能化小区建设的推广,防盗系统已成为智能小区的必需设备。本文利用单片机控制技术和无线网络技术,开发一种具有联网功能的智能无线防盗系统,并开发相关的传感器。采用无线数据传输方式,不需重新布线,特别适用于已装修用户及布线不方便的场合。

1智能无线防盗系统的基本原理

智能无线防盗系统由传感器、家庭智能报警器、物业管理中心接警主机及相关的控制管理软件组成。图1为家庭智能报警器方框图,图2为物业管理中心接警主机方框图。

1.1主机电路

如图1所示,主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的报警信号,通过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1,触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路,拨打用户预先设好的电话号码(如手机号码,办公室号码)进行远程拨号报警;同时,启动语音电路,将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人,实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号,经放大后推动警笛或喇叭,以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防,及输入远程控制信号,通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备,也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块,实现汉字显示功能;显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。

物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外,还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信功能,实现联网和小区控制。

1.1.1DTMF收发电路

要实现电话线远程通信,关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器,与单片机及音频放大电路组合,实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生,并将DTMF信号送到电话线上,如图3所示。

MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器,可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码,并以4位并行二进制码的方式输出。

图3

选择中断模式时,当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平,产生中断信号供给CPU,在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端;当选择呼叫过程(CP)方式时,只能接收250~550Hz的信号音,在拒收或无输入时,IRQ/CP脚输出低电平。

(1)电话信号音格式

忙音:450Hz,350ms有,350ms无。拨号音:450Hz,持续。回铃音:450Hz,1s有,4s无。

(2)信号音的判断方式

将MT8888的IRQ/CP脚连到AT89S52的T0脚,电话呼叫过程中的各种信号音经MT8888滤波限幅后得到方波,由MT8888的IRQ输出到AT89S52的T0脚,对T0脚信号记数5s。计数值位于2175~2357范围内,为拨号音;计数值位于1041~1212范围内,为忙音;计数值位于425~475范围内,为回铃音。在实际编程中,考虑到计数的误差以及程序的简化,可将范围适当放宽,但不能重叠。

(3)自动摘机

控制器与家里电话并接在一条电话线上。为了实现报警放打电话共用一条线,摘机电路按如下设置:将电话振铃信号通过光电耦合器TP521输入到AT89S52的IT脚,进行计数。接到振铃信号时,若连续振铃10次用户还没有摘机,则自动转到家庭智能报警器,CPU置P1.5脚为“1”,使继电器K1吸合,实现自动摘机功能。若在这10次振铃过程中,用户接通了电话,则控制器不响应,这样,使得控制器与电话不互相干扰。摘机后,检测MT8888输出的双音多频信号,以读出用户发来的远程信息,实现远程通信与控制功能。

图4

(4)自动报警

当接收到热释电传感器等发来的无线报警信号后,CPU立即发出报警信号,通过电话线传到远程用户。报警方式如下:用户通过面板设备10个报警电话,将它们存入24C04存储器中。当接到警情后,从第1个电话开始拨号,一直拨到第10个,来回拨3遍。如果任意一个电话回送了“#”键确认信号,即意味着报警已收到,不再继续拨号。每个号码需拨号。每个号码需拨号时间100ms,号码之间留500ms间隔。拨号时,先检测24C04中存储的电话号码。若为空,即未设此电话,跳过不拨,继续拨下一个电话号码。这样,用户可随意设置数个报警电话号码。我们规定号码长度最多不超过4位,以便存在24C04中。

1.1.2语音电路

为了便于通信,采用了语音芯片,实现语音指示和报警功能。ISD1420为单片语音记录、回放一体化芯片,记录时长为20s;可被划分为160小段,每段125ms。当REC脚为低电平时,进行录音,PLAYE或PLAYL为低时进行放音,ISD1420可进行连续录音,也可进行分段录音。

分段放音:先送停止录放音码P1.2~P1.4=000,再送放音首地址A7~A0,P1.3或P1.4为低电平(PLAYE或PLAYL)开始放音;延时进行放音,最后送停止录放音码P1.2~P1.4=000,完成本段放音。重复上述过程,可分段放出数段语音。图4为语音电路原理。

1.1.3编/解码电路

PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用编解码电路。PT2262/2272最多可有12位(A0~A11)三态地址端引脚(悬空、接高电平、接低电平),任意组合可提供531441地址码。

PT2262最多可有6位(D0~D5)数据端引脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出。编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片PT2272编址相同,以区分家庭控制器;数据码可用于区分传感器类型。当有报警信号时,PT2262的14脚为低电平,使能PT2262,从17脚输出编码信号,通过射频模块发射出去。

解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对,VT脚才输出高电平,送到89S52的INT1,触发中断处理程序,以读取D0~D3的数据码,得知报警传感器状态和报警类型。图5为编/解码电路原理。

1.1.4射频发射模块与射频接收模块

射频发射模块与射频接收模块原理如图6和图7所示,工作频率为433MHz。最大传输距离可达1000m。

1.2传感器设计

1.2.1被动红外热释电传感器

人体有恒定的体温,一般在37℃,所以会发出特定波长为10μm左右的红外线。被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线,通过菲涅尔滤光片增强后,聚集到红外感应源上。红外感应源泉通常采用热释电元件。这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时将会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后产生报警信号。

图8为双元热释电红外检测元件LHI968的内部电路。它由两个双元热释电陶瓷,感应红外信号,再经场效应管放大输出。D端的电阻和S端的电容具有抗电磁干扰能力。

图7

信号从S端引出经前级放大,通过47μF电容后再次放大,与设定门限电压进行比较,获得报警输出信号。47μF电容能够除直流成分,从而消除了使用环境(阳光、灯光、火源泉等)对探测器的影响,后面再加一延时触发电路以便主人设防与撤防。现在已有专用集成芯片BISS0001实现以上功能。为了适应主人进门时撤防的需要,设计一报警延时电路。延时长度须满足:当人以1m/s的速度从探测器的正前方移动0.2m,不产生报警;但移动3m应报警,测试速度应能检测0.3~3m/s或更宽的速度范围。

1.2.2门磁传大吃一惊器

无线门磁传感器一般案卷在门内侧的上方。它由两部分组成:较小的部件为永磁体,内部有一块永久磁铁,用来产生恒定的磁场;较大的是无线门磁主体,内部有一个常开型的干簧管。当永磁体和干簧管靠得很近时(小于5mm),无线门磁传感器处于工作守候状态;当永磁体离开干簧管一定距离后,无线门磁传感器立即发射包含地址编码和自身识别码(也就是数据码)的433MHz的高频无线电信号。主机通过识别这个无线电信号的地址码,判断是否为同一个报警系统,然后根据自身识别码(也就是数据码),确定是哪一个无线门磁报警。

2网络中心控制主机设计

网络中心控制主机设计与家庭控制器基本相同,只是加了一个RS232接口,实现与PC机相连。通过放在物管中心的PC机实现小区网络监控功能。

家庭电路范文篇8

新的物理课程标准提出了新的教学理念:

1.“从生活走向物理,从物理走向社会”,即力求贴近学生生活,激发学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示其中的物理规律。

2.强调认知过程对学生发展的必要性和重要性。

3.“注重科学探究,提倡教学方式多样化”,即以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的方法,培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识,改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式,鼓励将现代信息技术、多媒体技术应用于物理教学中。

为了体现这些新的理念,“电流和电路”一节的设计思想是,通过创设问题情境,激发学生探究的积极性,扩展学生对自己学习的责任感。通过让学生亲自动手实验,营造民主、和谐、合作的探究氛围,给学生的主动探索、自主学习和提高能力留有充足的空间。通过使用多媒体技术,帮助学生对电流的形成和电流方向等抽象知识的学习,优化课堂教学,提高教学效率和质量。

二、教学器材

1.电教器材:计算机,投影仪,教学课件。

2.实验器材:两节电池组成的电源,开关,小灯泡,小电动机,小门铃,导线,铅笔,橡皮,金属钢笔帽,塑料笔杆,硬币。(以上器材均为两人一套)

三、过程设计

教学内容

教学方法和手段

教师活动

学生活动

设计说明

引入课题

设问讨论

问题:(1)世界上如果没有了电,会是什么样子?

(2)你想知道有关电的哪方面的知识?

筛选本节学习内容,告诉学生其他电的知识,以后将逐步学到。

展开联想,积极讨论回答问题。

根据自己的兴趣需要提出自己想要知道的电学知识。

创设情景引起注意,激发学习动机,扩展学生对自己学习的责任感。

电流和电路

学生实验

(1)讨论

提示实验警钟。

巡回指导学生实验。

三次动手连接电路使小灯泡发光,小门铃发声,小电机转起来。

讨论探究,为什么小灯泡会发光,小门铃会发声,小电机会转。

发现问题,解决问题。

让学生在动手实验过程中发现用导线将电池、开关、用电器连接起来,有了“电”的流淌路径,从而产生电路的概念。

计算机投影演示猜想

演示、点拨学生思路

观看、讨论、猜想.

了解电路是如何形成的。

利用现代化手段使抽象变为形象。

电路的组成

观察讨论

引导学生观察电路由哪几部分组成。

观察自己所连接的电路,联系自家的家庭电路讨论、回答问题。

培养观察能力

由简单电路联想到家庭电路及其他复杂电路的组成。

电源

用电器

设问学生实验(2)讨论

问题:(1)前边学过,光是一种能量,热也是一种能量,电是不是一种能量?(2)在电路中电能由谁提供?最终电又变成了什么?(3)我们生活中使用的手电筒、收音机、计算器中的电池会用完吗?

家庭电路范文篇9

1、知道电压的作用、电源是提供电压的装置;

2、知道电压的单位伏特、千伏、毫伏及相互关系;

3、记住干电池和家庭电路的电压.

能力目标

培养学生想象、类比、推理能力,搜集信息能力.

情感目标

1、体会类比是科学研究的常用方法.

2、培养学生学科知识联系实际的意识.

教学建议

教材分析

教材首先从学生熟悉的“灯泡发光、电动机砖动”现象提出问题:灯泡发光、电动机转动,都需要电流,那么电流是怎样形成的呢?引起学生思考.

学生在思考后得不出结论的情况下,需要教师的讲解点拨.电流是看不见、摸不着的,怎样让学生对其有一个形象的了解,教材用水流类比电流、阀门类比开关、涡轮类比电灯、抽水机类比电源、水位差类比电压.让学生体会用“水位差是形成水流的原因”类比“电压是形成电流的原因”;用“抽水机是形成水位差的原因”类比“电源是形成电源的原因”;用“流动的水冲动水轮机转动”类比“流动的电荷使灯泡发光”.

在学生初步知道电源、电压、电流的作用后,介绍了电压有高低、电压的单位;介绍了生产、生活中的用电器的电压值,是学生感觉到“电压”就在我们身边.

电压概念的初步建立过程充分体现了“类比的科学方法”,把难懂的概念用通俗的方法说明使学生容易理解.

教法建议

演示一个显示电路通电的实验(小灯泡发光),启发指出电路中有电流.提问电流是怎样产生的?若学生回答是因为电路中接有电源,则可进一步提问:有电源为什么就会有电流呢?学生的回答一般是不完全的,在指出它们的正确方面以后,就此引入新课.

1.用类比法讲解电流形成电流原因

对初中学生可以采用类比方法,说明电压使电路中形成了电流,电源是提供电压的装置.首先作好课本图6-1演示实验,让学生看到A、B两杯水面高度不同是形成水流冲动涡轮转动的原因,当水面相平后,水就停止了流动.要让水持续流动,就需要用抽水机把B杯中的水抽到A杯,使两杯水面再次形成液面差.接下来演示课本图6-2实验并用挂图与图6-1进行类比说明:

由以上类比,启发学生归纳出:水的流动是因为有水压,电荷作定向移动是因为有电压.因此可知电压使电路中形成了电流,电源使提供电压的装置.

注意:讲授电压时,还需着重指明是那段电路两段的电压.常说的“电路上的电压”,指的是“这段电路两端的电压”.

2.电压的高低和单位

先从水压有大小引出电压也应有大小(高低),在做下面的实验:

(1)用1节、2节、3节干电池分别给同一个小灯泡通电(选用额定电压为3.8V的灯泡),小灯泡的亮度不一样.

(2)用手摇发电机给一个小灯泡通电,改变手摇的快慢,小灯泡的亮度不同.从小灯泡的亮度不同,说明不同电源产生的电压不同.

(3)介绍电压的单位:伏特(V).一接干电池电压1.5V,家庭电路电压220V.比伏大的单位有千伏(kV),高压输电线间的电压达几千伏甚至到几万伏.比伏小的单位友毫伏(mV).

(4)在讲完电压的单位之后,认真地介绍课本图6-4的几种电压值,还可以多介绍一些生产、生活中用电器的额定电压值,可以布置查找记录电源、用电器额定电压值的家庭作业,培养学生搜集信息的能力.

(5)讨论“想象议议”中的问题,可以起到巩固、归纳本节知识的作用:用电器工作需要通过电流,产生电流需要在用电器两端加上电压,提供电压需要电源.

教学设计方案

教学过程应当体现出“以学生发展为本,师、生互动”的新理念,为避免教师“一言堂,满堂灌”的注入式教学,教师应当根据教学内容、学生知识水平和接受能力,设计一系列能引起学生思考的问题提出,引导学生思考、寻找解决问题的方法,在解决问题的过程,学习知识、巩固知识、学习方法、片杨能力.

一、提出问题,引起学生思考

电灯发光、电冰箱制冷等用电器工作时都有电流通过,电荷是怎样定向移动形成电流的呢?在学生思考不得其解的时候,教师进行下面的活动.

二、类比说明,讲解电压

1.演示水流冲动涡轮机转动实验,提出问题:水为什么会流动?怎样才能使水持续流动?两容器水面有高度差,水才会流动;抽水机不断地把低处的水抽到高处,使两容器内保持一定的水面高度差.

2.演示小灯泡发光实验,用类比方法讲解“电压使电路形成电流,电源是提供电压的装置”.类比的方法要具体,可以参考下面的方式:

3.对电压高低的认识,要从具体现象入手,使学生对电压的高低有直观的认识.可以演示“利用不同节数干电池给同一小灯泡供电,观察其亮度的变化.”由此说明,灯泡两端的电压越高,表现出灯泡发光越亮.在此基础上,再演示用手摇发电机给一个小灯泡通电,改变手摇的快慢,小灯泡的亮度不同.从小灯泡的亮度不同,说明不同电源产生的电压不同.

三、电压的单位

1.电压的单位教学可以直接给出定义,但对伏特、千伏、毫伏间的换算要通过具体实例让学生落实.

2.对电压单位的初步认识,可以从生产、生活中的一些电源、用电器的电压标值中确认识、去了解.

以上教学要求和方法,是对教学的基本要求,对一般的学校和学生都应该能做到.如果有的学校没有小抽水机和涡轮,可以用下面的实验加以说明:

如图2,两个玻璃杯容器底部用一根软胶管相连,中间用卡子卡住,两边的水面不相平,当把卡子打开后,看到水从A容器流向B容器.A、B容器水面相平后,水停止了流动.由此说明水面的高度差是使水定向流动的原因.

接下来可以提问:要让水持续不断地流动,应当采取什么方法?

不断地把B容器中的水舀到A容器中,使A、B容器保持稳定的水面高度差.接下来说明,舀水的工作可以用抽水机来完成,给出挂图说明.

对于基础较好的学生可以讨论电压和电流的关系.典型例题可以组织学生讨论.

例题.关于电压,下列说法正确的是:()

A.电路两端有电压,电路中就一定有电流

B.电路中无电流,电路两端就一定无电压

C.电路两端必须有电压,才可能有电流

D.电路中有电流,电路两端就一定有电压

对于基础较差的学生,练习电压单位换算.如:220V=______kV,4.5V=______mV.

板书设计

探究活动【课题】查阅关于“列车速度”的资料【组织形式】学生小组【参考题材】

家庭电路范文篇10

关键词:电力线载波消费总线

智能家庭要求家用电器经网络(总线)实现互联、互操,总线协议是其精髓所在。目前,国际上占主导地位的家庭网络标准有:美国的X10[1]、消费总线(CEBus)[2]、日本的家庭总线(HOMEBUS)[3]、欧洲的安装总线(EIB)[4]。

消费总线使用五种类型的介质(电力线、无线、红外、双绞线和同轴电缆),其中以电力线的应用最为广泛。消费总线得到IBM、Hownywell、Microsoft、Intellon、Lucent、Philips、Siements等大公司的支持,1992年成为美国电力工业协会的标准(EIA600、EIA721)。1997年,EIA600成为美国ANSI标准;2000年6月,微软和CEBus委员会共同宣布支持CEBus的简单控制协议SCP。SCP是未来微中UPNP协议的子集。

1CEBus电力线物理层

鉴于家庭中电力线载波通讯的特殊性,CEBus采用价格低廉、简单易行的线性调频(chirp)扩频调制技术。摒弃了传统电力线载波通常应用的直接序列扩频、调频扩频、跳时扩频等设备复杂、价格昂贵的扩频调制技术。

图2通用通讯模块的原理图

消费总线的物理层有四种码,分别是:“0”、“1”、“EOF”和“EOP”。均为扫频信号,正弦信号载波,从203kHz经过19个周期线性地变为400kHz,再经过1个周期变为100kHz,然后在5个周期中变为203kHz,整个过程用时100μs,也就是1个UST(Unitsymbletime,在消费总线中用多少个UST来度量时间)。其波形如图1所示。

chirps扫频载波需经过放大耦合到电力线上,放大后的幅度应适中。幅度太低,给接收电路带来困难;幅度太大,又会对电力线上的设备产生干扰。CEBus的规定如表1[5]所示。

表1不同条件下的载波幅度值

设备工作电压最小幅值最大幅值负载范围

~120V2.5Vpp7Vpp10Ω~2kΩ

~240V5Vpp14Vpp39Ω~8.2kΩ

表2不同条件下的设备输入阻抗值

设备工作电压设备输入阻抗(在频率20kHz~50000kHz)载波幅值

~120V>150Ω6Vpp

~240V>300Ω12Vpp

同时也规定了电器设备对信号的阻抗。如果阻抗很小,就会将信号吸收从而无法传送国。规定如表2[5]所示。

线性调频技术实现宽带低功率密度传输,从而大大提高抗干扰性能和传输距离。同时,chirps具有很强的自相关性和自同步性。这种自相关决定了所有连接在网络上的设备可以同时识别从网上任意设备发出的这种特殊波形。

2通讯模块的设计

根据P89C51RD2和P300的芯片手册[6][7],设计的通用通讯模块的原理图如图2所示。P89C51RD2和P300之间采用SPI接口通讯,用模拟的I2C总线和串行EEPROM通讯。这样,中断口、串口和有足够的I/O口可以用于实际设备的设计。

3通讯模块电力线接口电路的设计

从P300输出的信号幅度小、驱动能力弱而且还有高次谐波,因此必须经过滤波和放大,然后才能通过耦合电路将信号调制到电力线上。耦合电路将高压和低压隔离开,防止高压击穿通讯电路。另一方面,从电力线来的载波信号又要由P300接收,而电力线上的干扰很大也很不确定,所以需要一个带通滤波器,通过100kHz~400kHz之间的信号,再送到P300的接收端。电路的方框图如图3所示。

其中左边的3根线来自P300,TS是数字信号,控制收发转换。实际上P300的收发类似半双工方式,因为当它在“发送”劣态的时候,实际上并没有输出信号。因此,这个时候它可以处于接收状态,如果接收到了优态,就表示发生了竞争。

3.1滤波电路

输入滤波器电路如图4所示。

这个滤波器有6阶,对高频干扰有很好的抑制,图5是它的频率响应曲线。在高频段400kHz处衰减为3dB。高于400kHz的平均衰减为3dB,高于400kHz的平均衰减为128dB/dec,可以有效地过滤干扰信号。

P300输出的信号包含丰富的高次谐波,为了减小对电网的干扰,先经过带通滤波器再进行放大。滤波器也采用无源电路,原理与上面类似,这里不再多述。

3.2放大电路

P300的输出信号经过滤波之后,其内阻很大,没有驱动能力,而且电压幅度不符合消费总线的要求,必须放大后才能够驱动电力线。放大电路不仅要有强有力的输出能力,还需有禁止输出功能,这样才能使P300接收其它节点发出信号。

电网的性能不确定,有时是容性负载,有时是感性负载。这样就给末级电路采用反馈带来很大困难。因为当负载的阻抗特性变化时,输出的信号相位会发生变化,最终有可能是负反馈变成了正反馈,从而引起振荡。

图6电力载波放大电路

设计的电力载波放大电路如图6所示,虚线的左边的原理图,右边是实现电路图。可以看出,这个电路有两个输入,一个输出。输入信号来自P300的电力载波,输出使能控制放大器运行。图6的左半部分,T1和T2接成互补式OTL输出,它们的偏置电压来自电阻R1、R2的分压。来自P300的信号经过运放U1放大达到期望的幅度,然后通过电容耦合到T1和T2的基极。如果开关S1和S2合上,则T1和T2正常输出电信,P300可以发送数据;如果S1和S2都断开,那么T1和T2的基极都处于悬空状态,输出端也成为悬浮状态,从而不会吸收由电力线传来的信号,P300可以接收信号。

在图6的右边,开关S1和S2也被T7和T8取代,T1和T2被复合管取代,其中的电阻R11用来消除三极管漏电电流的影响。采用复合管是为提高放大倍数,这样可以尽量减小级间耦合,即使输出信号发生了畸变,也不会影响到前级而发生振荡。实际证明这种做法是很可行的。其对容性负载、感性负载以及纯电阻的负载都有较稳定的输出,输出阻抗小于2Ω。

图7P300与电力线的耦合电路

3.3耦合电路及保护措施

图7中J1接到电力线,R1是压敏电阻,它可以使尖峰脉冲短路,变压器T1实现了高压与低压的隔离。因为载波的频率比较高(100kHz~400kHz),远远大小电网的频率,这样就使载波信号畅通无阻,而能够隔断高压。电容C1阻断低频高压,阻止变压器饱和;电阻R2取值比较大,作用是在离线时使电容放电,防止在设备插头的两端出现高压。Z1是瞬变抑制二极管(TransientVoltageSuppressor,或称TVS),它可以有效地避免后而电路被高压击穿。L1、D1、D2也是为防止高压击穿放大电路而设计的。电力线上的设备接入或者是断开,都有可能引起尖峰脉冲,并导致收发电路的永久损坏。所以高压保护措施是至关重要的。